使用流体或气体系统时，选择正确类型的螺纹接头对于确保防漏连接至关重要。两种常见的锥形螺纹类型是国家管道锥度 (NPT) 和国家管道锥度燃料 (NPTF)。了解它们的区别和应用可以帮助您实现可靠、无泄漏的密封。
NPT（国家管道锥度）螺纹
NPT 螺纹主要用于管道的机械连接和密封。螺纹的锥度为每英寸 1/16 英寸，这有助于在螺纹啮合时形成紧密的密封。然而，由于设计原因，NPT 螺纹通常需要使用密封剂（如聚四氟乙烯胶带或管道涂料）来填充螺纹之间的间隙并确保防漏连接。如果没有密封剂，小间隙可能会导致泄漏，尤其是在气体或高压下。
NPTF（国家燃油管锥度标准）螺纹
NPTF 螺纹，也称为干密封螺纹，无需额外的密封剂即可提供增强的密封性。螺纹设计为在拧紧时相互挤压，从而有效地形成金属对金属的密封。这种自密封特性使 NPTF 螺纹成为燃料和高压应用的理想选择，在这些应用中，可靠的密封至关重要。NPTF 螺纹的主要优点是它们能够防止螺纹根部和顶部的泄漏，即使在高压系统中也是如此。
主要区别和应用
- 密封剂要求：NPT 螺纹通常需要密封剂，而 NPTF 螺纹则设计为无需密封剂即可密封。
- 应用适用性：NPTF 螺纹因其卓越的密封能力而成为燃料、液压和高压应用的首选。
- 可互换性：虽然 NPT 和 NPTF 螺纹有时可以一起使用，但要实现可靠的密封通常需要仔细考虑应用，并且在使用 NPT 螺纹时可能仍需要密封剂。
螺纹形状和描述
螺纹形式是螺纹或螺丝的横截面形状，每种类型根据特定螺纹标准的设计和参数而有所不同。NPT 和 NPTF 管螺纹的特定螺纹设计或形式特别适合流体和气体处理应用。
NPT（国家管道锥度）
- 标准：基于ANSI/ASME B1.20.1
- 描述：NPT 螺纹是通用锥形管螺纹。
- 应用：适用于各种管道和管件安装任务。
- 特征：
- 锥形螺纹设计，提供机械密封。
- 需要使用螺纹密封剂（如特氟龙胶带）来确保防漏密封。
NPTF（国家燃料管道锥度）
- 标准：基于ANSI/ASME B1.20.3
- 描述：NPTF 螺纹是干密封锥形管螺纹。
- 应用：非常适合必须避免泄漏的燃料和其他关键流体应用。
- 特点
- 也具有锥形设计，但公差比 NPT 更严格。
- 设计用于创建机械密封，无需额外的密封剂，但仍可使用密封剂来增加安全性。
基本螺纹术语
了解螺纹的组成部分和尺寸对于设计和使用螺纹连接至关重要。下面概述了与螺纹相关的关键术语，特别关注锥形管螺纹，例如 NPT（国家管道锥度）和 NPTF（国家管道锥度燃料）。
螺纹零件
螺纹顶
- 描述：螺纹顶是沿着螺纹阳接头顶部或螺母或阴端口内部延伸的连续螺旋脊。
- 形状：对于 NPT 和 NPTF 螺纹，牙顶是平的或截头的。
- 视觉参考：参见参考图中的点 B 和 D。
螺纹根
- 描述：螺纹根部与螺纹顶相反，位于螺纹的底部。
- 形状：NPT 和 NPTF 螺纹根部为平头或截头。NPTF 螺纹根部的截头比 NPT 螺纹根部短，因此更浅。
- 视觉参考：参见参考图中的点 A 和 C。
螺纹侧面
- 描述：螺纹牙侧是连接螺纹根部和螺纹顶部的表面或直边。
- 功能：侧面提供与连接中相应螺纹啮合的角度接口。
螺纹尺寸
大直径
- 描述：大径是螺纹的最大直径，对于外螺纹，从牙顶到牙顶测量，对于内螺纹，从牙底到牙底测量。
- 尺寸：以螺纹中心线轴线为基准，按A×2计算。
- 应用：NPT 和 NPTF 螺纹的大直径相同。但是，NPTF 螺纹的公差更严格，因此牙顶更高。
- 视觉参考：在参考图中以 A 表示。
小直径
- 描述：小直径是螺纹的最小直径，对于外螺纹，从牙根到牙根测量，对于内螺纹，从牙顶到牙顶测量。
- 尺寸：以螺纹中心线轴线为基准，计算为B×2。
- 应用：与 NPT 螺纹相比，NPTF 螺纹的小直径较小，因此根部较浅。
- 视觉参考：在参考图中以 B 表示。
螺纹中心线轴
- 描述：中心线轴 (C) 是螺纹的中心轴，它也与通过配件或管道的中心流路对齐。
- 意义：该轴对于确保螺纹连接的对称性和正确啮合至关重要。
NPT 螺纹的工作原理
连接机制
NPT（国家管道锥度）螺纹通过螺纹锥度形成牢固的连接。当用扳手拧紧时，锥度会导致公螺纹和母螺纹侧面楔在一起。这种楔入作用会引起弹性压缩，从而导致螺纹变形。这种变形就像弹簧张力一样，将螺纹紧紧地固定在一起。螺纹变形和侧面之间的摩擦（过盈配合）相结合可锁定螺纹，从而确保牢固、抗震的连接。
重复使用 NPT 螺纹管道和配件
在重复使用 NPT 接头之前，请检查螺纹是否损坏。由于过度拧紧可能会导致螺纹永久变形，因此通常不建议重复使用。反复组装和拆卸也会损坏螺纹。一般准则是在使用两到三次后更换外螺纹 NPT 接头。
然而，如果符合以下条件，配件仍然可以重复使用并且防漏：
- 仅需通常量的螺纹密封剂即可形成良好的密封。
- 为了用手拧紧，公端的螺纹不得超过六根。
正确安装对于 NPT 组件的重复使用至关重要，不会出现泄漏或损坏。过度拧紧会导致锥形螺纹永久变形，限制其重复使用。
NPT 配件和连接的密封剂
NPT 管螺纹设计允许螺纹顶部和配合底部之间有微小间隙，从而沿外螺纹顶部形成潜在的螺旋泄漏路径。这就是为什么 NPT 连接需要螺纹密封剂来确保其防漏的原因。
NPTF 螺纹的工作原理
NPTF（美国国家管道锥度燃料）螺纹是一种常用于液压和气动系统的干密封螺纹。它们旨在形成防漏密封，而无需使用特氟龙胶带等密封剂。它们的工作原理如下：
锥形设计
NPTF 螺纹是锥形的，这意味着螺纹直径随着远离开口而减小。这种锥度有助于在公螺纹和母螺纹拧在一起时形成更紧密的配合。
金属对金属密封
NPTF 螺纹的主要特点是能够形成金属对金属的密封。当外螺纹和内螺纹拧紧时，两侧螺纹的顶部相互压缩，形成牢固的密封。锥度确保螺纹逐渐变紧，这种压缩形成了防漏连接。
干式密封与 NPT 螺纹
NPT（国家管道锥度）螺纹与 NPTF 类似，但需要密封剂或胶带来防止泄漏。另一方面，NPTF 螺纹设计为无需额外密封剂即可密封，尽管它可以用于额外的安全性。
螺纹干涉
NPTF 螺纹的制造公差比 NPT 螺纹更严格。这确保了当外螺纹和内螺纹拧紧在一起时，螺纹侧面会相互干涉，这意味着螺纹会相互挤压，从而因变形而形成密封。
应用
NPTF 螺纹通常用于燃料、液压和气动系统，这些系统中无泄漏、高压连接至关重要。它们在汽车、石油和天然气以及制造业等行业中很常见。
NPTF 螺纹通过金属变形形成防漏连接，有助于维持系统完整性，非常适合需要安全容纳流体、空气或气体的应用。